糾偏系統(tǒng)在大跨度電子設(shè)備中的應(yīng)用

崔曉改，許睿

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二研究所，山西太原030024)

傳送帶糾偏系統(tǒng)的主要作用是為了防止傳送帶跑偏的現(xiàn)象，通過(guò)運(yùn)送輥傳送的帶材，只要傳送帶和運(yùn)送輥表面接觸，因兩者之間存在摩擦阻力，因此，通過(guò)傳送帶與運(yùn)送輥之間中心線上各點(diǎn)接觸實(shí)現(xiàn)傳送帶的傳送運(yùn)動(dòng)。但是，在大跨度電子設(shè)備的傳送裝置中，傳送帶在無(wú)動(dòng)力滾筒輥的帶動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中受到傳動(dòng)軸的不平行、傳送帶張力不均勻等不可控制力的作用，容易導(dǎo)致傳送帶的寬幅中心線偏離工藝輥道的基準(zhǔn)中心線，發(fā)生左右方向的偏移，如果不對(duì)這種偏移加以及時(shí)糾正，不僅會(huì)影響傳送產(chǎn)品的質(zhì)量和精度，甚至?xí)p壞傳送帶，造成經(jīng)濟(jì)損失。

在大跨度偏光片等薄膜料卷的放卷過(guò)程中，卷出送料卷會(huì)橫向跑偏，影響送料精度。本文中送料糾偏是針對(duì)釋放卷過(guò)程中左右偏移的放卷糾偏，所采用的EPC糾偏系統(tǒng)適用于卷料材質(zhì)傳輸?shù)膽?yīng)用。

1 傳送帶糾偏結(jié)構(gòu)

在大跨度電子設(shè)備中，傳送帶尺寸寬、距離長(zhǎng)，依靠無(wú)動(dòng)力滾筒輥傳輸機(jī)構(gòu)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，影響生產(chǎn)。通過(guò)傳感器以及長(zhǎng)桿調(diào)節(jié)氣缸動(dòng)作實(shí)現(xiàn)糾偏，是一種簡(jiǎn)易有效的糾偏方式。傳送帶輸送機(jī)構(gòu)如圖1所示，糾偏機(jī)構(gòu)如圖2所示。

圖1 傳送帶輸送機(jī)構(gòu)

圖2 傳送帶糾偏結(jié)構(gòu)

1.1 糾偏工作原理

在傳送帶傳送過(guò)程中，傳送帶跑偏時(shí)，在出料處，傳送帶兩側(cè)裝有的光電傳感器，一側(cè)感應(yīng)到遮光信號(hào)時(shí)，而另一側(cè)無(wú)信號(hào)，PLC檢測(cè)給出糾偏氣缸動(dòng)作指令。如果糾偏氣缸下側(cè)的傳感器感應(yīng)到傳送帶遮光信號(hào)，而另一側(cè)傳感器無(wú)感應(yīng)遮光信號(hào)，PLC給出糾偏氣缸伸出指令，氣缸的連動(dòng)臂將這側(cè)傳送輥端推出，傳送帶這一側(cè)張緊，隨著張力的作用，傳送帶慢慢趨于氣缸遠(yuǎn)側(cè)蜿蜒糾偏傳送。如果糾偏氣缸遠(yuǎn)側(cè)的傳感器感應(yīng)到傳送帶遮光信號(hào)，而這一側(cè)傳感器無(wú)感應(yīng)遮光信號(hào)，PLC給出糾偏氣缸收回指令，氣缸的連動(dòng)臂將這側(cè)傳送輥端推出力撤回，隨著張力的作用，傳送帶慢慢趨于氣缸側(cè)方向蜿蜒糾偏傳送。這就是此糾偏結(jié)構(gòu)的蜿蜒糾偏原理。

1.2 蜿蜒糾偏精度控制

考慮到傳送帶傳輸過(guò)程的持續(xù)性和蜿蜒性，采用氣缸動(dòng)作進(jìn)行糾偏，根據(jù)工藝要求，不能頻繁動(dòng)作糾偏，此種糾偏方式在測(cè)試和應(yīng)用上達(dá)到了±3 mm的偏差范圍，達(dá)到了傳送帶傳送精度要求。

2 送料糾偏結(jié)構(gòu)

大跨度偏光片等薄膜料卷的出卷送料偏斜，需要通過(guò)檢測(cè)卷材的邊緣位置確定。傳送過(guò)程中，由于材料品型的透光性不同，采用普通光電傳感器檢測(cè)難以實(shí)現(xiàn)。與光電傳感器相比，超聲波傳感器有不受卷材透明度影響、檢測(cè)精度高的特點(diǎn)，能達(dá)到可靠的糾偏效果。

大跨度卷料偏光片送料糾偏結(jié)構(gòu)如圖3所示。送料糾偏結(jié)構(gòu)中卷材糾偏控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，由超聲波探頭、糾偏控制器、糾偏電機(jī)組成。在本結(jié)構(gòu)中，采用自動(dòng)對(duì)中（對(duì)邊）的EPC糾偏系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏，自動(dòng)邊位控制、自動(dòng)對(duì)中（對(duì)邊）三種工作方式。本文僅對(duì)自動(dòng)對(duì)邊工作方式做一介紹。

圖3 送料糾偏結(jié)構(gòu)

2.1 糾偏工作原理

首先糾偏傳感器探測(cè)卷材的邊沿或線條，讀出實(shí)際位置與設(shè)定位置的偏移量，將偏移量轉(zhuǎn)換成與之成正比的電信號(hào)，再將電信號(hào)送入控制器，信號(hào)通過(guò)控制器放大、校準(zhǔn)后輸出給糾偏電機(jī)，糾偏電機(jī)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)送料糾偏結(jié)構(gòu)中的絲桿連接電機(jī)整體移動(dòng)，將卷材回復(fù)至設(shè)定位置。超聲波探頭檢測(cè)實(shí)物圖如圖4所示。

2.2 影響放料糾偏精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

送料糾偏系統(tǒng)糾偏精度直接取決于超聲波傳感器檢測(cè)到的卷材偏移量，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器（包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)）在控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下能夠在多短時(shí)間內(nèi)使卷材準(zhǔn)確回到設(shè)定的位置。

圖4 超聲波探頭檢測(cè)實(shí)物圖

也就是說(shuō)超聲波探頭的檢測(cè)精度高，電動(dòng)執(zhí)行器的定位精度高，響應(yīng)速度足夠快，以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的抗振不至于造成機(jī)械結(jié)構(gòu)的震蕩，該糾偏系統(tǒng)精度就足夠高。在本結(jié)構(gòu)裝置中，帶材的齊整度可控制在±1 mm范圍內(nèi)。

3 兩者的對(duì)比及適用性

本文中傳送帶糾偏方式，主要適用于大跨度依靠無(wú)動(dòng)力滾筒輥傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)中，也適用于對(duì)傳送精度要求不高，經(jīng)濟(jì)成本低的蜿蜒糾偏方式的場(chǎng)合。

本文中送料糾偏方式，主要適用于對(duì)卷筒類(lèi)料卷出卷、放料、送料，材料透光性不一，光電傳感器無(wú)法滿足要求的大跨度結(jié)構(gòu)場(chǎng)合。

4 結(jié)束語(yǔ)

在大跨度電子設(shè)備中，傳送帶糾偏保證傳送帶上料片薄膜的傳送精度；料卷送料糾偏保證料卷放卷、出卷的送料精度。要達(dá)到整卷料卷的傳輸精度要求，二者缺一不可。對(duì)于糾偏系統(tǒng)，兩種方式的適用性也是可以用在很多需要糾偏的工藝設(shè)備領(lǐng)域，可單獨(dú)使用，也可配合適用。針對(duì)糾偏，本文中的這兩種糾偏方式都是非常穩(wěn)定可靠的，可廣泛應(yīng)用于卷材行業(yè)的糾偏控制。

[1]周萊，宋仲康.超聲波在糾偏系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].儀表技術(shù)，2010，(9)：40-42.

[2]蔡友發(fā)，鄭惠群.高精度超聲波糾偏控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2007，(5)：65-67.

[3]朱章.物料糾偏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2011.